韩鹏
,
唐大伟
,
程光华
,
祝捷
,
赵卫
工程热物理学报
本文应用飞秒激光泵浦-探测技术对金属纳米薄膜微尺度能量输运过程进行了研究.在此系统中,我们采用低能量密度泵浦光进行加热,测量了纳米金膜在一个脉宽为140fs的激光脉冲作用后,其非平衡电子温度在几个皮秒内随时间的变化.分别用一步抛物模型、两步抛物模型以及双相滞模型和实验结果进行了对比.结果表明,实验结果和两步抛物模型数值模拟结果吻合良好.
关键词:
泵浦-探测系统
,
金属纳米薄膜
,
微尺度热输运
胡学功
,
唐大伟
工程热物理学报
利用宽视场体视显微镜、高速摄影仪以及CCD摄像系统对纯蒸发和沸腾换热情形下竖直矩形毛细微槽内液体的特殊干涸行为进行了观察,对液体沿微槽槽道方向的润湿高度进行了观察测量,并对液体沿微槽槽道方向的相变换热特性进行了实验研究.实验结果表明:竖直矩形毛细微槽群是一种高性能的相变换热强化表面,微槽中液体的蒸发与沸腾对干涸点高度的变化有着复杂的影响,热流密度和相变换热系数沿槽道方向的分布不均匀.
关键词:
体视显微镜
,
毛细微槽群
,
干涸
,
相变换热系数
聂雪磊
,
王涛
,
胡学功
,
唐大伟
,
谢宁宁
工程热物理学报
本文运用微槽群复合相变和热电制冷(TEC)技术来实现激光器系统低温下的高热流密度散热.通过对不同工质在不同充液率下的实验研究发现,工质和充液率对系统的运行状况有重要的影响.在选用甲醇作为循环工质,并且在系统充液率为1.5的情况下,系统能够达到所需的散热冷却效果;本文实验分析了冷凝器的工作状况对蒸发器表面温度的影响,提出通过提高TEC制冷片的制冷量和强化铜散热片的散热能力来降低冷凝器的温度,进而降低蒸发器的温度.
关键词:
激光器冷却
,
微槽群
,
热电制冷
邱琳
,
郑兴华
,
苏国萍
,
唐大伟
工程热物理学报
设计并制作了一种适用于3ω技术的独立探头.提出了利用基于这种独立探头的3ω技术进行固体热导率测量的原理和方法.与传统3ω技术相比,基于独立探头的3ω技术具有探测器使用寿命长、不再对样品表面有光滑要求的优势,并且实现了对样品热导率的无损测量.对几种标准样品的热导率进行测试的结果表明,基于独立探头的3ω技术在表征块状固体及几百微米厚晶片的热导率方面有很高的准确性,且在传统3ω技术不适用的材料(如具有多孔结构的样品)的热导率表征方面具有潜在的应用价值.
关键词:
独立探头
,
3ω技术
,
热导率
,
固体
谢宁宁
,
王涛
,
胡学功
,
唐大伟
工程热物理学报
本文是在喷雾条件下，通过红外热成像可视化技术，对矩形毛细微槽群表面以及光滑表面热沉的换热过程进行可视化研究。与传统的接触式测温手段相比，红外热成像技术能直观地反映整个局部范围内的温度分布，对进一步研究各种参数对喷雾冷却换热的影响提供了更好的实验基础。结果表明，随热流密度的增加，发现最先开始出现干涸现象是在热沉表面中心，即喷嘴正下方；在毛细微槽群热沉表面上当出现相变过度时，随着矩形微槽内气泡数量的增加，加热表面的液体温度有所下降；表面中心出现干涸初期，干涸区域的温度剧降，但干涸区域加大时其表面温度上升，换热特性进入临界点。
关键词:
喷雾
,
矩形毛细微槽群表面热沉
,
红外热成像
,
可视化
李玉华
,
占丽媛
,
姜玉雁
,
王刚
,
唐大伟
工程热物理学报
基于求解可压缩流体的N-S方程,分别计算水及R134a两种液相工质在二维空间内的热声波产生及传递过程,分析初始压力及左侧壁温阶跃值对两种工质热声压力波产生的幅值及波传递到右边界后与壁面的热流交换影响情况.结果表明,初始压力对两种工质热声波产生的幅值及与向右边界换热的热流影响不大;压力幅值及右边界传热热流强度随左侧壁温度阶跃值增大而增大;在相同边界条件下,R134a可以产生更大幅值的压力波,并且与右边界换热的热流较大.
关键词:
液相工质
,
热声
,
数值模拟
张春平
,
唐大伟
,
韩鹏
,
祝捷
工程热物理学报
本文以粗糙度为小参数,采用正则摄动法求解了微细圆管内的层流流动.计算结果表明,壁面相对粗糙度和粗糙元的无量纲间距是影响微细通道内部流场的主要因素.壁面相对粗糙度仅影响扰动流函数的峰值但不影响流场受扰区域的大小;而粗糙曲线空间波数对扰动流函数的峰值和扰动区域的大小都有影响.当粗糙度相同增大空间波数时,流函数的扰动峰值和受扰区域都将减小,这为合理设计粗糙元同时抑制摩擦阻力增大提供了理论依据.
关键词:
粗糙度
,
正则摄动
,
微细通道
邱琳
,
郑兴华
,
李谦
,
唐大伟
,
钱杨保
,
张伟刚
功能材料
提出了应用3ω法进行等离子喷涂热障涂层材料的热导率和热扩散率测量的方法.测试了室温下2种典型的热障涂层材料Y2SiO5和La2Zr2O7的热导率和热扩散率,测试结果与文献中的结果吻合良好.实验中对不同孔隙率的样品的热导率在室温附近的温度区间内进行测试,结果表明,孔隙率的变化对热导率有明显的影响.另外,孔隙率对热扩散率有双向的影响,即存在某一孔隙率值使得涂层样品的热扩散率最大.
关键词:
3ω法
,
热导率
,
热扩散率
,
热障涂层
王照亮
,
田霞
,
姚贵策
,
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
通过GaN基微纳米器件中纳米尺度界面的热输运成为微系统热管理和热设计的热点和难点,而通过GaN/Al2O3之间界面热阻尚未测试.首先采用双波长TDTR方法测量了Al膜与GaN薄膜之间的界面热阻,然后借助热阻抗网络和参数敏感性分析,利用宽频3ω法对A/lGaN/Al2O3多层薄膜结构内部界面热阻进行实验重构.两种方法测量的GaN/Al2O3之间界面热阻量级相同,相互验证了测试结果的合理性.两种方法结合可实现微纳米多层结构多个热物性参数的精细描述.
关键词:
微纳米结构
,
界面热阻
,
双波长TDTR
,
宽频3ω法
祝捷
,
唐大伟
工程热物理学报
建立了用来研究时间空间微尺度传热现象的双波长飞秒激光抽运-探测热反射系统,与常规的单波长飞秒激光抽运探测系统相比,双波长的光路设计方案可以大幅提高信噪比,并使共线的聚焦光路更易实现,从而提高测量的准确度。建立了与实验测量过程相应的多层膜热传导模型,并实现了多参数拟合,可用于对体材料或薄膜材料的热导率以及界面热导的准确测量。本文采用这种先进的测量方法测量了SiO_2纳米薄膜的热导率及其与Si之间的界面热导。
关键词:
双波长飞秒激光抽运-探测系统
,
纳米薄膜
,
热导率
,
界面热导
